本发明涉及模型构建,尤其涉及一种生物力学本构模型构建方法及系统。
背景技术:
1、随着科技的进步,科学家们可以通过计算机和先进的工具,更好地了解人体运动、肌肉力量和力学应力,人体生物力学模型是一种能够模拟人体运动、肌肉及关节应力分布的复杂计算力学模型;
2、人体生物力学模型的一项主要应用是运动生物力学的研究,通过模拟人体的运动,可以帮助研究者更好地理解肌肉骨骼结构与运动之间的关系,但是,在现有技术中,无法对模型构建的前端图像采集和图像处理进行安全监管,进而导致模型构建误差风险增大,不利于模型的精准构建,且无法对构建的模型进行验证,进而降低模型的构建准确性;
3、针对上述的技术缺陷,现提出一种解决方案。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种生物力学本构模型构建方法及系统,去解决上述提出的技术缺陷,本发明通过从图像采集和图像处理两个角度进行分析,一方面有助于提高模型构建数据的有效性和准确性,另一方面有助于降低模型误差风险,而在图像采集和图像处理合格前提下,通过信息反馈的方式进一步对模型外形进行分析,进而根据信息反馈对实际模型外形进行优化处理,进而提高模型外形的构建贴合度,且在模型外形贴合前提下,通过信息反馈的方式深入式对构建模型进行验证,以便根据信息反馈对实际模型进行管理调整,有助于提高模型的构建精度和准确性。
2、优选的,本发明的目的可以通过以下技术方案实现:一种生物力学本构模型构建系统,包括模型构建平台、模型信息单元、图像管理单元、基础构建风险单元、立体外形监管单元、核验反馈单元以及模型管理单元;
3、所述模型信息单元用于采集目标模型的原始图像数据和原始图像数据的图像预处理项数,并将原始图像数据和图像预处理项数分别发送至图像管理单元和基础构建风险单元;
4、所述图像管理单元在接收到原始图像数据后,立即对原始图像数据进行图像有效性监管评估分析,将得到的合格信号发送至基础构建风险单元,将得到的收集信号发送至模型管理单元;
5、所述基础构建风险单元在接收到合格信号和图像预处理项数后,立即对图像预处理项数进行处理安全监管反馈分析,并对得到的构建风险系数进行判别处理得到正常信号和优化信号;
6、所述立体外形监管单元依据正常信号所对应的原始特征图像构建模型,并立即进行模型差异性比对优化分析,将得到的达标信号和不合格信号发送至模型管理单元和核验反馈单元;
7、所述核验反馈单元在接收到达标信号后,立即对实际模型进行验证模拟核验反馈分析,将得到的精准信号和误差信号发送至模型管理单元。
8、优选的,所述图像管理单元的图像有效性监管评估分析过程如下:
9、采集到所述生物力学本构模型构建时段,并将其设定为时间阈值,将所述生物力学本构模型设定为目标模型,获取到时间阈值内目标模型的原始图像数据,原始图像数据表示通过运用扫描技术进行薄层扫描得到的目标模型的原始特征图像,同时构建原始特征图像库,进而获取到原始特征图像库中图质受损原始图像所对应个数的占比值,并将原始特征图像库中图质受损原始图像所对应个数的占比值设定为图像管理值,图质受损原始图像表示原始特征图像库中存在缺失部分所对应的图像;
10、将图像管理值与其内部录入存储的预设图像管理值阈值进行比对分析:
11、若图像管理值与预设图像管理值阈值之间的比值小于1,则生成合格信号;
12、若图像管理值与预设图像管理值阈值之间的比值大于等于1,则生成收集信号。
13、优选的,所述基础构建风险单元的处理安全监管反馈分析过程如下:
14、获取到时间阈值内原始图像数据的图像预处理项数,图像预处理项数包括旋转、缩放、裁剪、颜色调整,将图像预处理项数设定为图像技术tc,图像技术tc=1,2,3…m,m为大于零的自然数,获取到时间阈值内原始图像数据的图像技术总个数中各个图像技术出错次数超出预设阈值所对应图像技术个数的占比值,并将其设定为图像处理偏差值,将图像处理偏差值与存储的预设图像处理偏差值阈值进行比对分析,将图像处理偏差值大于等于预设图像处理偏差值阈值所对应的原始特征图像设定为偏差原始图像,将原始特征图像库中偏差原始图像所对应个数的占比值设定为构建风险系数;
15、将构建风险系数与其内部录入存储的预设构建风险系数阈值进行比对分析:
16、若构建风险系数与预设构建风险系数阈值之间的比值小于1,则生成正常信号;
17、若构建风险系数与预设构建风险系数阈值之间的比值大于等于1,则生成优化信号。
18、优选的,所述立体外形监管单元的模型差异性比对优化分析过程如下:
19、获取到依据正常信号所对应的原始特征图像构建的模型,并将其设定为实际模型,将实际模型划分为i个子区域块,i为大于零的自然数,获取到各个子区域块的模型图像,并将各个子区域块的模型图像与目标模型对应区域进行比对分析,获取到各个子区域块的模型图像与目标模型对应区域之间的差异值,并将各个子区域块的模型图像与目标模型对应区域之间的差异值设定为模型优化系数;
20、将模型优化系数与其内部录入存储的预设模型优化系数阈值进行比对分析:
21、若模型优化系数小于预设模型优化系数阈值,则生成达标信号;
22、若模型优化系数大于等于预设模型优化系数阈值,则生成不合格信号。
23、优选的,所述核验反馈单元的验证模拟核验反馈分析过程如下:
24、获取到时间阈值内实际模型的各个模拟操作,进而获取到各个模拟操作所对应的仿真实验数据,仿真实验数据包括采集动作幅度和采集力学应力,同时获取到各个模拟操作所对应的实际动作幅度和实际力学应力,并将采集动作幅度和采集力学应力与实际动作幅度和实际力学应力进行比对分析,获取到采集动作幅度与实际动作幅度之间的差值和采集力学应力与实际力学应力之间的差值,并将采集动作幅度与实际动作幅度之间的差值和采集力学应力与实际力学应力之间的差值分别设定为误差幅度值和误差应力值。
25、优选的,所述误差幅度值和所述误差应力值与其内部录入存储的预设误差幅度值和误差应力值阈值进行比对分析,若误差幅度值小于预设误差幅度值阈值,且误差应力值小于预设误差应力值阈值,则将对应模拟操作设定为合格模拟操作,获取到合格模拟操作的个数与模拟操作总个数之比,并将合格模拟操作的个数与模拟操作总个数之比设定为验证评估系数,将验证评估系数与其内部录入存储的预设验证评估系数阈值进行比对分析,
26、若验证评估系数与预设验证评估系数阈值之间的比值小于1,则生成精准信号;
27、若验证评估系数与预设验证评估系数阈值之间的比值大于等于1,则生成误差信号。
28、本发明的有益效果如下:
29、(1)本发明通过从图像采集和图像处理两个角度进行分析,一方面有助于提高模型构建数据的有效性和准确性,另一方面有助于降低模型误差风险,即对原始图像数据进行图像有效性监管评估分析,以判断采集到的原始特征图像对构建目标模型的偏差风险情况,以降低目标模型的构建偏差风险,对图像预处理项数进行处理安全监管反馈分析,进而根据信息反馈对原始图像数据的处理过程进行优化,以降低图像处理风险率;
30、(2)本发明在图像采集和图像处理合格前提下,通过信息反馈的方式进一步对模型外形进行分析,进而根据信息反馈对实际模型外形进行优化处理,进而提高模型外形的构建贴合度,且在模型外形贴合前提下,通过信息反馈的方式深入式对构建模型进行验证,以便根据信息反馈对实际模型进行管理调整,有助于提高模型的构建精度和准确性。
1.一种生物力学本构模型构建系统,其特征在于,包括模型构建平台、模型信息单元、图像管理单元、基础构建风险单元、立体外形监管单元、核验反馈单元以及模型管理单元;
2.根据权利要求1所述的一种生物力学本构模型构建系统,其特征在于,所述图像管理单元的图像有效性监管评估分析过程如下:
3.根据权利要求1所述的一种生物力学本构模型构建系统,其特征在于,所述基础构建风险单元的处理安全监管反馈分析过程如下:
4.根据权利要求1所述的一种生物力学本构模型构建系统,其特征在于,所述立体外形监管单元的模型差异性比对优化分析过程如下:
5.根据权利要求1所述的一种生物力学本构模型构建系统,其特征在于,所述核验反馈单元的验证模拟核验反馈分析过程如下:
6.根据权利要求5所述的一种生物力学本构模型构建系统,其特征在于,所述误差幅度值和所述误差应力值与其内部录入存储的预设误差幅度值和误差应力值阈值进行比对分析,若误差幅度值小于预设误差幅度值阈值,且误差应力值小于预设误差应力值阈值,则将对应模拟操作设定为合格模拟操作,获取到合格模拟操作的个数与模拟操作总个数之比,并将合格模拟操作的个数与模拟操作总个数之比设定为验证评估系数,将验证评估系数与其内部录入存储的预设验证评估系数阈值进行比对分析,
7.一种生物力学本构模型构建方法,该方法应用于权利要求2-6任一项所述的一种生物力学本构模型构建系统,其特征在于,包括以下步骤:
